技术领域
[0001] 本
发明涉及根据主
权利要求的前序部分的双侧真空热太阳能面板。
背景技术
[0002] 双侧真空热太阳能面板形成为从两个有效表面吸收
太阳辐射，一个有效表面直接接收太阳光并且另一个有效表面接收由镜子反射的太阳光。例如，从EP0387843已知这些。所述太阳能面板包括由对太阳辐射透明的两个玻璃片形成的真空密封的包壳。一个或更多个热吸收器布置在包壳内以通过将太阳辐射转化为
热能而吸收太阳辐射。热吸收器通常是
铜、
铝或高热传导系数且低红外发射系数的其它金属的矩形金属片，该金属片
覆盖有高度吸收可见辐射但对红外辐射透明的选择性吸收覆盖物(例如铬或镍
氧化物)。通常为
水的热媒介
流体穿过的管进入且离开包壳，并且通常通过沿管的外表面的
母线形成的
焊缝与热吸收器良好
接触。这种焊缝典型地通过激光或超声形成，以便最小化金属片的
变形和对金属片的覆盖物的损坏。由热吸收器收集的热能通过传导经由所述焊缝传输到管，因此加热通过管的流体。双侧太阳能面板的一侧直接接收太阳辐射到每一个热吸收器上，而在相对侧上，位于与其接触的热吸收器前面的管也接收入射的太阳辐射的一部分。由于这个原因，为了最大化性能，所述选择性吸收覆盖物也布置在管的外表面上，管通常也由铜制成以实现低红外发射。
[0003]
吸气剂泵也布置在真空面板中，以通过化学效应吸收在包壳已经抽空之后仍然存在于包壳中的任何气体残余，以便为面板的整个操作时期维持充分的真空水平。这些吸气剂泵通常由位于真空包壳内的
块状元件或由
薄膜覆盖物组成，该薄膜覆盖物由真空
蒸发蒸散型吸气剂(flash getter)到所述包壳的内表面上而形成。然而，它们也可以有利地形成为在选择性吸收覆盖物的下方布置在热吸收器的表面上的薄膜覆盖物，如EP1706678中描述的。
[0004] 现有的双侧真空太阳能面板的问题是，将薄的吸气剂膜在选择性吸收覆盖物的下方布置在吸收器表面上，这通过减小其可见光吸收而同时增加吸收器的红外发射从而不利地改变所述覆盖物的性质。
[0005] 另一问题是，设置有选择性吸收覆盖物的表面的红外发射系数取决于所述表面的构成材料且不取决于覆盖物自身的材料。因此，为了限制通过管辐射的热能损失，管优选地由铜(具有低红外发射的材料)制成，但这显著增加面板生产成本。
[0006] 另外的问题是，由于接触表面面积非常小，管和吸收器之间的焊缝在布置所述部件时需要小心，特别是在焊缝的横向尺寸非常小的
激光焊接的情况下。
发明内容
[0007] 因此，本发明的目的是提供一种太阳能面板，该太阳能面板使得所述缺点能够被克服，并且在该太阳能面板中，由于辐射和传导的热散逸是低的。
[0008] 特别目的是提供一种包括吸气剂泵的双侧真空热太阳能面板，该吸气剂泵不改变热吸收器对
电磁辐射的吸收和反射性质。
[0009] 另外目的是以比铜便宜的材料生产热媒介流体管，而同时限制其红外辐射损失。
[0010] 另一目的是改善热吸收器和流过管的热媒介流体之间的热传递，而同时方便它们的焊接，特别是通过
激光焊接。
[0011] 所述目的通过双侧真空太阳能面板而获得，该双侧真空太阳能面板的创造特性在权利要求中被限定。
附图说明
[0012] 从通过非限制性例子提供并且在附图中示出的本发明的一个
实施例的下面的详细描述，本发明将更加显然，附图中：
[0013] 图1是本发明的太阳能面板的透视图；
[0014] 图2是太阳能面板的分解透视图；
[0015] 图3是穿过本发明的太阳能面板的横截面；
[0016] 图4是被热媒介流体运输管横穿的盒元件的透视图；
[0017] 图5是具有横向
支撑元件和屏蔽板的第二热吸收器的一部分的透视图；
[0018] 图6是在横向支撑元件处穿过太阳能面板的横截面。
具体实施方式
[0019] 图1示出双侧真空热太阳能面板的透视图。这个太阳能面板包括当抽空时能够承受
大气压力的真空密封的包壳30，该包壳包括对太阳辐射透明的第一和第二相互面对的玻璃片1、2。第一和第二玻璃片限定太阳能面板的两个有效表面。单侧面板具有单个玻璃片，而面对第一片的第二片可以由金属制成。双侧面板具有两个面对的玻璃片以增加热能生产，并且其中第二玻璃片被由镜子反射的太阳辐射横穿。
[0020] 如从图2的分解图也可以看到的，真空密封的包壳30由周边金属
框架3侧向界定。周边框架3通过柔性金属带4、5连接到玻璃片1、2，该柔性金属带通过焊接、
硬钎焊或
软钎焊连接到周边框架3并且通过块式玻璃-金属
密封件连接到玻璃片1、2，其中，根据
专利MI2008A001245，金属带的边缘嵌在玻璃中。
[0021] 第一热吸收器11布置在包壳30内，面对第一玻璃片1，以便接收且吸收通过第一玻璃片1直接进入包壳30的太阳辐射。第二热吸收器12也布置在所述包壳30内，但面对第二玻璃片2，以便接收且吸收通过第二玻璃片2进入包壳30的太阳辐射。这些热吸收器11、12是矩形金属片，这些矩形金属片的表面平行于玻璃片1、2。非常能吸收可见光但对红外线透明的选择性覆盖物布置在所述热吸收器11、12的面对玻璃片1、2的那些表面上。这些热吸收器11、12优选地由设置有选择性吸收覆盖物的铜制成，这是由于铜具有高的热传导率和低的红外线发射系数。在这方面，考虑到选择性吸收覆盖物对红外辐射透明，因此由选择性吸收覆盖物的红外线发射取决于表面的构成金属。对可见光透明且对红外线具有反射性的覆盖物也布置在包壳30内玻璃片1、2面对热吸收器11、12的表面上。以这种方式，来源于太阳的可见辐射以低的衰减穿过玻璃片，以到达热吸收器11、12的表面，在该表面处被吸收且因此转变为热能，而同时，由于这些吸收器由铜制成并且被对红线外透明的选择性覆盖物覆盖，因此已经非常有限的热吸收器的红外辐射被布置在包壳内的玻璃片1、
2的表面上并且对可见光透明但对红外线具有反射性的覆盖物大量反射，因此进一步减小到外部的损失。
[0022] 周边框架的一侧设置有两个出口20和用来抽空所述包壳30的泵送口19，该出口设置成使管13能够以最小的、由传导引起的热传递损失来进入和离开真空密封的包壳30。管13通过在所述第一和第二热吸收器11、12之间穿过而进入且离开所述包壳30，并且用来运输通常是水的热媒介流体，该热媒介流体在穿过太阳能面板包壳30时被加热。管13的外表面与第一和第二热吸收器11、12接触，该第一和第二热吸收器通常沿管13的外表面的两个相对的母线被焊接，从而在热吸收器11、12和管13之间产生良好的热接触，以便热能通过传导容易地从吸收器11、12到达管13且到达流过管13的流体。为了在热吸收器11、
12和管13之间增加接触表面而同时方便焊接且改善热传导，管13可以有利地在其中心为扁平的形状，以形成与热吸收器11、12的每一个的平坦接触表面21、22(图3)。平坦的接触表面21、22允许管13和热吸收器11和12之间的较容易的焊接。还允许热吸收器11、12和管13之间的更好的热传输。
[0023] 为了限制管13和处于较低
温度的周边框架3之间通过辐射的散逸，太阳能面板包括包围管13的外表面的盒元件10，以形成用于离开盒元件的红外辐射的辐射屏障。大体上在进入包壳30之后弯曲以形成蛇形盘管的管13进入且离开所述盒元件10。以这种方式，通过在屏蔽其辐射放射的盒元件10内穿过，管13可以由非铜的材料制成，例如铝，其明显较便宜，尽管具有非常高的红外发射系数，特别是在高温下。
[0024] 所述盒元件10围绕管13的外部侧表面限定光学封闭的体积，并且包括：所述第一和第二热吸收器11、12，所述第一和第二热吸收器的边缘14、15、16、17弯曲成包围管13的外部侧表面；和第一和第二塞子31、32，该第一和第二塞子用来光学地封闭盒元件10的基部端部。在图2中可以看到，这些塞子31和32延伸从而也侧向屏蔽管13。热吸收器11、12的边缘14、15、16、17弯曲，从而对于每一个单个热吸收器11、12获得大体上“C”形的横截面(图3)。以这种方式，第一和第二热吸收器11、12一起形成盒元件10的侧表面。第一和第二热吸收器11、12的边缘14、15、16、17相对于管13的外表面光学重叠以俘获由所述管13侧向发出的热辐射。每个热吸收器的边缘也可以弯曲以为热吸收器提供“L”形横截面。两个联接的“L”形横截面的热吸收器可以形成盒元件的侧表面。
[0025] 盒元件10可以具有包围管13的侧表面，但在基部端部处敞开，因为没有塞子31和32。这将恶化辐射散逸，但可被太阳能面板的生产成本降低的优点而胜过。由薄膜覆盖物形成的吸气剂泵布置在所述盒元件10的内表面上，因此不干涉相反布置在外表面上的选择性吸收覆盖物的性质。不同类型的块状吸气剂泵也可以插入到盒元件10中，例如以丸剂或条材的形式，其布置成与所述盒元件的内表面接触。最后，蒸散型吸气剂可以通过以
电磁波的形式施加
能量被蒸发到盒元件10的内表面上，以便按照来源于外部的命令沉积在盒元件10的内表面上。由于这些吸气剂泵都布置在盒元件10内，因此这些吸气剂泵都不干涉热吸收器11、12的电磁辐射吸收和发射性质。
[0026] 包壳30由包括纵向元件27和横向元件28的支撑框架26支撑。所述纵向元件27和横向元件28也用于支撑在所述包壳内形成蛇形盘管的管13。多个平行的管也可进入和离开包壳30而不形成蛇形盘管，在这种情况下，将存在多个出口20。
[0027] 图5和6示出热吸收器11和12具有孔18，用于管13的支撑件24穿过所述孔而不接触吸收器11和12，
锁定件33通过螺钉固定到这些支撑件24的端部。这些孔18被固定到管13的支撑件24的铜板23封闭，以屏蔽通过所述孔18离开盒元件10内部的红外辐射。
[0028] 没有这些板23将在总体上恶化太阳能面板的效率，由于孔18虽然小但具有
黑体的发射率，等于布置在铜表面上的良好的选择性覆盖物的发射率的大约二十倍。
[0029] 在操作期间，本发明的太阳能面板接收太阳辐射，太阳辐射穿过玻璃片1和2，并由被选择性覆盖物覆盖的热吸收器11、12的表面吸收，并且被转变为热能。该热能主要通过传导传递到管13，然后通过
对流传递到管13内的热媒介流体。从吸收器和管向着包壳30的外壁的对流损失被包壳30中形成的真空抑制，而从管13的辐射损失被盒元件10强有力地限制，盒元件包围由管13形成的各蛇形盘管部分以充当用于管的辐射屏障。包壳30内的高真空由布置在盒元件10内的吸气剂泵及时维持。
[0030] 本发明的太阳能面板的一个优点是，布置在盒元件内的吸气剂泵不改变热吸收器的红外发射性质，因此使选择性吸收覆盖物能够有效地用于优化太阳辐射吸收。
[0031] 另一优点是，从管的辐射损失被盒元件的存在强有力地限制，该盒元件包围管以形成用于管的辐射屏障。这使得用于运输热媒介流体的管13能够由比铜便宜的材料(例如铝)制成，同时仍然限制辐射损失。
[0032] 管13的平坦接触表面21、22使得管12和热吸收器11、12之间的接触表面增加，因此改善到流过管的热媒介流体的热传递，并且同时方便其通过激光焊接。
[0033] 另一优点是，通过将热吸收器的边缘弯曲形成“C”形，可以容易地且经济地生产盒元件。
